Kolorymetr Raspberry Pi z wyświetlaczem E-Paper: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Dr HFollow Więcej autora:

O: Naukowiec pracujący w branży diagnostyki in-vitro. Zabawa z wszelkiego rodzaju czujnikami jako hobby w wolnym czasie. Dążenie do prostych i niedrogich narzędzi i projektów dla STEM, z odrobiną nauki i odrobiną sil… Więcej o Dr H »

Zacząłem pracować nad tym pomysłem w 2018 roku, będąc rozwinięciem poprzedniego projektu, kolorymetru. Moim zamiarem było zastosowanie wyświetlacza e-papierowego, aby kolorymetr mógł być używany jako samodzielne rozwiązanie bez wymagań dotyczących zewnętrznego monitora, np. do zastosowań w klasie lub w terenie.

Miałem trochę czasu, aby zagrać w projekt podczas świąt Bożego Narodzenia 2018/2019, ale chociaż nawet szkic instrukcji został już napisany, wciąż brakowało kilku rzeczy, które zamierzałem zrobić. Potem znów musiałem skoncentrować się na pracy, tam kończyć swoje projekty iw kwietniu zacząłem pracę na nowym stanowisku. Przez jakiś czas nie miałem więc zbyt wiele czasu na głupie projekty, aż w końcu poniższy projekt stał się jednym z kilku pomysłów i koncepcji hibernujących w moim małym „Bastelecke” („Tinker corner”?), nietkniętym od stycznia 2019 roku.

Gdyby nie konkurs „Zakończ to już”, ta instrukcja mogłaby być niepublikowana przez lata.

Tak więc, gdy zbliża się Pięćdziesiątnica 2020, postanowiłem wprowadzić tylko kilka zmian w tekście i układzie wersji roboczej instrukcji, a następnie je opublikować.

A może znajdę czas na zbudowanie obudowy urządzenia i wykonanie tych pomiarów kinetyki enzymów, które chciałem kiedyś przedstawić. Albo zrobisz to przede mną.

Wesołego majsterkowania

h

-------------------------------------------------- --------------------------------------W tej instrukcji chciałbym opisać mały, niedrogi oraz mobilny sześciokanałowy fotometr składający się z Raspberry Pi Zero z wyświetlaczem e-ink Inky pHAT, złączem sześciokolorowego czujnika AS7262, uchwytem na kuwetę i kilkoma przyciskami, diodami LED i kablami.

Do zmontowania urządzenia nie potrzeba zbyt wielu specjalistycznych umiejętności ani narzędzi ponad lutowanie listew przyłączeniowych. Urządzenie może być interesujące w zastosowaniach edukacyjnych, hobbystycznych lub w nauce obywatelskiej i może być fajnym projektem STEM.

W opisanej tutaj konfiguracji instrukcje i wyniki pomiarów są wyświetlane na wyświetlaczu e-ink oraz na opcjonalnym wyświetlaczu komputera. Wyniki pomiarów są również przechowywane w plikach CSV na karcie SD RasPi, co umożliwia późniejszą analizę danych.

Zamiast Inky pHAT można użyć również innych wyświetlaczy. Ale wyświetlacz e-ink ma wiele zalet, w tym bardzo niskie zużycie energii i bardzo dobrą czytelność nawet w jasnym świetle dziennym, co pozwala budować urządzenia do zastosowań w terenie, które mogą pracować przez wiele godzin przy zasilaniu z zasilacza lub baterii.

Używam sześciokanałowego czujnika koloru AS7262. Czujnik ten mierzy natężenie światła w stosunkowo wąskich zakresach (~40 nm) w całym spektrum widzialnym, obejmującym fiolet (450 nm), niebieski (500 nm), zielony (550 nm), żółty (570 nm), pomarańczowy (600 nm) i czerwony (650 nm). Pozwala to na znacznie dokładniejsze pomiary w porównaniu z czujnikami RGB, takimi jak TCS34725. Drobnym ograniczeniem jest to, że kilka obszarów widma widzialnego, m.in. cyjan, nie są dobrze zakryte. Ale ponieważ większość barwników ma szerokie spektrum absorpcji, ta kwestia nie powinna być zbyt istotna dla większości zastosowań.

Program jest napisany w Python3 i wykorzystuje biblioteki Adafruit Blinka i AS7262 oraz biblioteki Pimoroni Inky pHAT i GPIOzero. Dlatego modyfikacja i optymalizacja skryptu dla Twojej specjalnej aplikacji powinna być łatwa.

Ponieważ kilka części i koncepcji zostało już opisanych w poprzednich instrukcjach, lubię odnosić się do nich, aby uzyskać pewne szczegóły lub opcje układu.

Kieszonkowe dzieci

Zobacz krok „Materiały”, ponieważ oryginalny szkic tej instrukcji został napisany jakiś czas temu.

Krok 1: Teoria i tło